Вентиляция вычислительных центров

Размещено на http://www.allbest.ru/

Уральский государственный университет путей сообщения

Кафедра «ИЗОС»

УНИР

На тему: «Вентиляция вычислительных центров»

Проверил: Выполнил:

Килин П.И. ст.гр. ИЗ-417

Самигуллина Э.Р.

Екатеринбург

2011

Мощность компьютерных процессоров возрастает невиданными темпами, что может нарушить режим работы из-за повышения температуры плат и ухудшить условия труда операторов из-за повышения содержания вредных веществ. Чтобы решить такие технологические проблемы, применяются системы охлаждения воздушные, водяные и посредством хладагентов. У таких устройств очень высок уровень шума из-за работы высокооборотных вентиляторов или компрессоров.

Основные вредные выделения вычислительных центров:

1) теплоизбытки, вследствие чего возникают нарушения технологического режима работа.

Количество тепла плат в существующих процессорах достигает 110-120 Вт/см2 или 1100-1200 кВт/м2 и повышает температуру до 300 С, что сопровождается выделением канцерогенных вредных веществ, воздействующих на органы дыхания и, возможно, вызывающих репродуктивные и неврологические расстройства у оператора.

2) шум, это вызывает ухудшение условий труда и психологические нагрузки;

3) наличие озона, т.к. это отравляющее вещество, то он негативно воздействует на органы дыхания;

4) пыль, которая скапливается на компьютерных процессорах и мониторах, в которой содержатся вредные химические вещества, влияющие на репродуктивность человека и сопровождаются неврологическими расстройствами. Наиболее токсичны вещества, которые добавляют в пластмассовые детали с целью предотвращения их возгорания. Химически они относятся к весьма опасному классу соединений, так называемым дифенилам. Процесс их выделения обусловлен перепадами температур, поэтому необходимо либо исключить, либо выбрать такой температурный режим, который снизит их выделение.

Для решения проблемы теплоизбытков и шума была предложена новая конструкция устройства для удаления тепла. Устройство для удаления тепла от процессоров снабжено дополнительным осевым вентилятором, расположенным на удлиненной оси электродвигателя под существующим вентилятором. Это позволяет увеличить съем тепла в центральной зоне. Для повышения съема тепла элементы радиатора выполнены в виде усеченного конуса. Недостатком данного устройства является «провал» скорости воздуха в центральной зоне (по оси), находящейся напротив источника тепла.

Преимущество данного устройства заключается в том, что в нем установлен дополнительный осевой вентилятор с обтекателем и изменено конструктивное исполнение элементов радиатора. Это позволяет повысить эффективность удаления (съема) тепла как в режиме наддува, так и отсоса при снижении оборотов в полтора раза.

Снижение количества оборотов уменьшает шумовые характеристики.

Осевые вентиляторы устанавливаются последовательно, поэтому удаление тепла существенно увеличивается.

Наличие ребер, выполненных в виде усеченной пирамиды или усеченного конуса, позволит сохранить площадь теплоотдачи.

Таким образом, предлагаемое устройство с дополнительным осевым вентилятором работает более эффективно в режимах наддува и отсоса, при этом уменьшается количество оборотов лопастей осевых вентиляторов. В результате снижается шум, уменьшаются энергозатраты, улучшаются эргономические и санитарно-гигиенические условия во взаимодействии «оператор-машина».

Удалять тепло от нагретых элементов компьютера, в частности процессоров, можно следующим образом. Во-первых, увеличить площадь горизонтальных поверхностей, так как съем тепла с них на 30% больше, чем с вертикальных поверхностей; благодаря этому увеличивается теплопроводность элементов радиатора и самого радиатора в источнике образования тепла.

Если устройство для удаления тепла работает в режиме наддува, то часть воздуха после осевого вентилятора в виде кольцевой струи поступает на периферийную часть ребер радиатора, а другая часть воздуха отклоняется за счет бокового расширения потока воздуха и обтекателя и поступает на лопасти дополнительного осевого вентилятора, а затем - в центральную часть радиатора, осуществляя теплосъем с последней.

Если же устройство работает в режиме отсоса, то тепло от радиатора с ребер конвективным потоком поступает на лопасти дополнительного осевого вентилятора и через обтекатель попадает на лопасти основного осевого вентилятора. С периферийной части радиатора и ребер воздух поступает на лопасти дополнительного и основного осевого вентиляторов. Так как дополнительный осевой вентилятор расположен ближе к ребрам радиатора, то максимальное удаление тепла происходит от центральной части радиатора.

Так как центральная часть радиатора нагревается сильнее всего, то, чтобы увеличить в ней теплоотвод, ее целесообразно изготовлять из материала повышенной теплопроводности (меди). Уменьшение высоты ребер также увеличивает отвод тепла.

Увеличение площади горизонтальной поверхности ребер радиатора в центральной части увеличивает общую суммарную площадь ребер радиатора, что также способствует улучшению отвода тепла.

Все ребра радиатора выполнены с углом наклона 6-9, равным углу сужения ядра струи от осевого вентилятора, что увеличивает площадь соприкосновения струи с ребрами и дополнительно увеличивает отвод тепла.

Таким образом, предлагаемое устройство обеспечивает эффективное удаление тепла при минимальных материальных и энергетических затратах.

Так же, для снижения шума можно использовать трубы Вентури или сопло Лаваля.

Вентури труба

Расходомер Вентури, устройство, обеспечивающее местное сужение потока жидкости, газа или пара; применяется для измерения расхода или скорости потока. Названо по имени итальянского учёного Дж. Вентури. В В. т. (рис.) скорость потока изменяется, вызывая изменение давления; в результате возникает перепад давления (P2 -- P1), который однозначно связан с расходом и скоростью потока. Давление измеряется с помощью дифференциального манометра. Погрешность измерения В. т. составляет 2--10%.

Труба Вентури: 1 -- сопло; 2 -- диффузор; Р1 и Р2 -- давления до и после сужения.

озон вычислительный вентиляция радиатор вентилятор оргтехника

Соплом Лавамля -- техническое приспособление, разгоняющее проходящий по нему газовый поток до сверхзвуковых скоростей. Сопло представляет собой канал, суженный в середине. В простейшем случае такое сопло может состоять из пары усечённых конусов, сопряжённых узкими концами.

Снижение содержания озона:

Ученые из университета штата Пенсильвания установили, что комнатные растения снижают уровень концентрации озона в воздухе.

Озон в нижних слоях атмосферы является опасным загрязнителем, способным навредить здоровью человека. В офисах даже самые обычные принтеры и кондиционеры становятся источниками этого соединения и способны обеспечить достаточно высокую его концентрацию.

Жители развитых стран проводят в закрытых помещениях около 85 процентов своего времени. Поэтому загрязнение там воздуха представляет одну из самых серьезных угроз здоровью. Ежегодно от высокого уровня содержания токсичных соединений в замкнутых пространствах умирают более двух миллионов человек.

Пытаясь найти решение этой проблемы, американские ученые провели эксперимент. В разных отсеках оранжереи была размещены несколько комнатных растений с большими листьями: сансевиерия, паучник и сциндапсус золотистый. После этого помещение насытили озоном.

Полученные в результате опыта данные говорят о том, что в отсеках оранжереи, где находились растения, "нейтрализация" озона шла быстрее, чем в остальных ее частях. Оказалось, что это опасное активное химическое соединение интенсивно поглощалось поверхностью листьев.

Так же для снижение содержания озона необходимо в помещениях установить емкости с водой.

Размещено на Allbest.ru